Будни индустриальной роботизации

фото
Сегодня автоматизация и роботизация являются одним из главных индустриальных трендов. На предприятиях отечественной пищевой и перерабатывающей промышленности уже реализованы успешные проекты по инсталляции индустриальных роботов на различных производственных участках. С учетом их потрясающих возможностей, судя по всему, таких проектов будет становиться все больше. Своими подходами и опытом по внедрению робототехнических систем делится технический директор компании «Арта-Консалт», к.т.н. Сергей Шугуров.

— Сергей, ваша компания широко известна своими компетенциями в сфере оснащения пищевых производств. Чем вы руководствовались, взявшись развивать направление индустриальной роботизации?

— Более 15 лет наша команда единомышленников и профессионалов в области индустриального производства оказывает консультационные услуги в выборе технологии, подборе и поставке технологического оборудования, оказании помощи в освоении производства новых видов продукции. Как технологическая компания, мы делаем упор на внедрение новых технологий на новом оборудовании. И на протяжении всей истории существования наша деятельность неразрывно связана с постоянным поиском инноваций и стремлением вывести отечественные пищевые предприятия на новый качественный уровень оснащения. В этом мы видим свою миссию. И этим руководствуемся, строя планы на будущее.

В последнее время мы отмечаем активный рост интереса со стороны наших заказчиков к автоматизированным решениям, что уже стало трендом. Роботизацию справедливо ассоциируют с очередной промышленной революцией.

— Отечественные пищевые предприятия прошли огромный путь становления и совершенствования, что говорит об их ориентированности на инновации. Тем не менее пищевая отрасль у многих традиционно ассоциируется с определенным отраслевым консерватизмом… Что ими движет сегодня?

— С каждым годом предприятия все сильнее начинают испытывать нехватку кадров, как квалифицированных, так и низкоквалифицированных. В этой ситуации роботизация — одно из эффективных решений по замене человека на опасных и монотонных производствах, средство снижения глобальных рисков, связанных с нехваткой персонала. Робот способен выполнять монотонные операции стабильно и с высоким качеством. Он не устает, не нуждается в отпусках и отгулах, не требует повышения заработной платы и, самое главное, высвобождает квалифицированный персонал для выполнения других операций, на которых применение робота экономически нецелесообразно или невозможно.

Нередко для купирования проблем с нехваткой трудовых ресурсов руководству предприятий приходится прибегать к вахтовому методу организации труда, когда рабочих на завод привозят целыми автобусами. Однако из-за постоянной ротации и текучки кадров проблема не решается — новых людей надо снова и снова обучать, инструктировать, исправлять их ошибки и недочеты, увеличивать социальные расходы и фонд зарплаты. И чем дальше, тем больше. Автоматизация и роботизация позволяют решать проблему кардинально, убирая людей за скобки производственных процессов.

— Какие операции сегодня можно возложить на роботов?

— На пищевых производствах есть множество мест для актуального внедрения роботизированных решений. Например, сейчас роботизация наиболее активно проникает на участки упаковки готового продукта в короба или укладки коробов на паллеты, на склады готовой продукции. Вообще спектр применения роботов постоянно расширяется, ежегодно решая все новые задачи в различных отраслях пищевой промышленности: в мясоперерабатывающей, молочной отрасли, на хлебопекарных и кондитерских производствах.

— С кем вы сотрудничаете в области роботизации? Чьи роботизированные системы вы поставляете?

— Выбирая поставщика роботов из Европы и Азии, мы успели скрупулезно их изучить. Вначале выбор пал на продукцию европейского производителя, но настали другие времена — и начались известные всем трудности. И тогда в наше поле зрения попала китайская компания Atomrobot. На сегодняшний день этот производитель роботов — самый успешный в Китае. Он имеет огромный опыт интеграции роботизированных решений в пищевой промышленности.

Поэтому, проанализировав актуальные потребности пищевых предприятий и нынешнюю ситуацию с европейскими производителями роботов, мы заключили договор партнерства с компанией Atomrobot и стали их эксклюзивным дилером на территории России. Это сотрудничество позволило нам реализовать целый ряд очень интересных проектов роботизации под ключ в пищевой отрасли в России.

— Есть какие-то отличительные черты или преимущества, характеризующие именно этих роботов?

— В основе команды разработчиков Atomrobot преимущественно выходцы из известного Тяньцзинского университета, которые создают новые поколения роботов при тесном сотрудничестве с проектными лабораториями этого университета. Не удивительно, что они успели получить более полутора сотен патентов на свои разработки.

Одним из таких патентов стала разработка технологии гашения вибраций при скоростном перемещении исполнительного механизма робота. Все знают, что индустриальные роботы отличаются большой производительностью и, соответственно, большой скоростью перемещения рабочих органов, что создает существенную инерционную массу в точке удержания продукта. Очень важно останавливать перемещения робота плавно. Китайским инженерам удалось реализовать эффективный механизм гашения вибраций, который позволяет бережно перемещать деликатные продукты из мясного фарша или теста (охлажденные котлеты, тефтели, тестовые заготовки или пирожки) без риска выпадения продукта из захвата робота.

Важно, что Atomrobot имеет собственную систему технического зрения, что позволяет расширить области применения роботизированных решений. В нашем случае наличие такого функционала востребовано при осуществлении поточных операций отбраковки или сортировки продукции (по форме, цвету, расположению, QR-коду и т.д.).

— На что вы делаете основную ставку при продвижении роботов в отечественной пищевой индустрии?

— На максимально эффективное внедрение роботизированных систем на производстве заказчика, что подразумевает комплексный подход: проектирование всего автоматизированного участка, поставку оборудования, монтаж, обучение персонала и, разумеется, техническое обслуживание.

Сам по себе робот проблем не решает. Нужна его эффективная интеграция в существующее производство, когда любое периферийное оборудование — подающие и отводящие конвейеры лотков и коробов, гофрособиратели, упаковочное оборудование, формовочные машины, выбраковочные модули и т.д.— действуют как единый организм, способный обеспечить непрерывную согласованную работу всей автоматизированной системы с требуемой производительностью. При этом цена самого робота может, к примеру, составить всего 30-40% от общей стоимости проекта, тогда как остальная сумма приходится на программное обеспечение, систему технического зрения, оснастку робота, подводящие и отводящие конвейеры, обучение, техническое обслуживание и т.д.

Обычно производители роботов продают их через партнеров-интеграторов, которые уже самостоятельно осуществляют инсталляцию роботов в технологический процесс конкретного предприятия. Подход Atomrobot в корне отличается: помимо трех заводов, где непосредственно производятся роботы, у них в составе есть еще одно предприятие, которое как раз и комплектует комплексное решение в соответствии с конкретным техзаданием конечного заказчика. То есть, например, если проект предусматривает инсталляцию у заказчика, наряду с роботизированной системой, целого комплекса автоматизированного оборудования (конвейерно-распределительных систем, собирателей гофротары, чеквейеров, этикетировщиков и т.п. ), то интеграционное предприятие Atomrobot осуществляет подбор всего оборудования, собирает его в производственную линию и далее демонстрирует заказчику проекта ее работу на своем заводе. После того как покупатель дает добро, все это оборудование демонтируется и готовится к отправке. Одновременно специалисты Atomrobot проводят обучение технического персонала заказчика.

Когда мы первый раз привезли клиентов в Китай на приемку роботизированного оборудования, в составе группы прибыли технические сотрудники предприятия-заказчика. Здесь прошел первый этап обучения. Специалисты убедились, что вся электротехническая база им хорошо знакома. Они воочию увидели, из чего состоит робот и его система управления. Механики убедились, что в шаровых соединениях предусматриваются керамические вкладыши, которые практически не изнашиваются и не требуют обслуживания за весь жизненный цикл робота.

А инженеры-электромеханики увидели, что в роботизированном оборудовании используется хорошо им знакомый ПЛК Siemens китайского производства.

Далее во время пусконаладочных работ проводится повторное обучение персонала заказчика. После нескольких месяцев практической эксплуатации накапливаются новые вопросы, и мы стараемся давать на них максимально детализированные ответы с помощью наших китайских коллег.

— Могли бы вы привести примеры наиболее интересных проектов по внедрению индустриальных роботов?

— В основном роботы работают с продуктом в первичной или вторичной упаковке. С технической точки зрения наиболее интересным проектом для нас стала роботизация укладки охлажденных котлет и фрикаделек в лотки. Не менее сложной и интересной задачей оказалась разработка проекта автоматического трехстороннего заворачивания самсы с использованием робота. Кстати, последний пример очень показательный, поскольку автоматизация производства в этом случае позволяет высвободить сразу 22 человека. И это только за одну рабочую смену. Представьте себе полезный эффект внедрения при работе в две или три смены. В этом случае срок окупаемости роботизированного оборудования не превысит и полугода.

Каждое новое внедрение роботов интересно само по себе. Например, сейчас у нас готовится проект автоматизированной упаковочной линии, в которой китайский робот будет перекладывать стопки хлебцев из устройства резки на конвейер упаковочной машины типа «флоу-пак». А хлебцы очень хрупкий продукт. Попутно робот будет поворачивать стопки на 90 градусов для загрузки в упаковочную машину.

— В последнее время обращает на себя внимание отдельное направление роботизации, связанное с внедрением коллаборативных роботов, или коботов. У вас есть подобные решения?

— Коботы — это хорошо. Компания Atomrobot производит и их в том числе. Мы готовы использовать в своих проектах коллаборативных роботов, если заказчик на этом будет настаивать. Однако априори мы стремимся обеспечить максимальную эффективность, поэтому отдаем предпочтение все-таки индустриальным роботам. И причин на то несколько.

Во-первых, мы исходим из производительности робототехнических систем, поскольку больше всего запросов на внедрение роботов поступает от средних и крупных производств, для которых производительность — один из важнейших приоритетов на момент реализации проекта или с учетом развития, когда потребуется увеличить объемы производства. Производительность индустриальных роботов выше.

Во-вторых, при внедрении сложных технических систем необходимо учитывать интеллектуальный уровень персонала, которому предстоит «бок о бок» работать с роботами на предприятиях пищевой промышленности. Сам по себе коллаборативный принцип подразумевает, что робот при совместной работе с человеком на одном производственном участке как минимум не мешает ему и не создает рисков для его безопасности. Однако, какова вероятность того, что сам человек не будет создавать проблем роботу в реальных производственных условиях? Очевидно, что в подобных ситуациях кобот не сможет продемонстрировать свою производительность в силу влияния именно человеческого фактора.

В-третьих, коботы дороже.

— Какие планы по развитию направления роботизации вы ставите перед собой?

— Сейчас тема роботизации не сходит с экрана телевизора. Роботы — это то, что вдруг стало всем нужно. И может создаться неверное впечатление, что внедрение роботов — тривиальная задача, для решения которой нужно лишь желание и финансовые возможности. Но на самом деле помимо покупки и установки роботизированных линий нужны специалисты, которые эти линии будут обслуживать и поддерживать их в работоспособном состоянии. Поэтому мы планируем и дальше развивать службу обучения персонала покупателей роботизированных линий.

— Спасибо.

Беседовал(а): Евгений Дряхлов